Не только мы умеем говорить: кого учёные сравнили с человеком

Что общего у человека и волнистого попугайчика? Оказывается, гораздо больше, чем кажется на первый взгляд — особенно в том, как мы говорим.

Голосовое мастерство попугаев

Долгое время считалось, что только человеку доступна тонкая координация речевых мышц — гортани, языка, губ. Но волнистые попугайчики тоже умеют удивительно точно имитировать речь. Это поставило перед нейробиологами важный вопрос: как мозг этих птиц справляется с такой задачей?

Чтобы выяснить это, исследователи сравнили два вида птиц: волнистых попугаев, умеющих копировать звуки, и зебровых амадин, чьи песни следуют строгим шаблонам. Результаты эксперимента оказались сенсационными.

Что происходит в мозге

Учёные сосредоточились на двух зонах: у попугаев — на AAC, части аркопаллиума, выполняющего функции, схожие с корой у млекопитающих. У амадин исследовали зону RA, аналогичную по структуре, но отличающуюся по функциям.

С помощью микроэлектродов они записали активность сотен нейронов у поющих птиц. В AAC попугаев нейроны кодировали не конкретные ноты, а акустические параметры звуков: частоту, гармоники, шум. Это делает их мозг похожим на акустический процессор. У амадин же нейроны RA отвечали только за порядок нот — и ничего больше.

Почему попугаи могут говорить

AAC у попугаев формирует непрерывную "карту" частот. Похожие по тону звуки активируют соседние нейронные группы. Это позволяет комбинировать звуки гибко — как люди комбинируют фонемы в слова. У амадин всё строго: каждый звук кодируется уникально, без права на вариации.

Есть ещё одно важное отличие. Более половины нейронов AAC у попугаев были связаны с управлением мышцами сиринкса — голосового органа птиц. У амадин такой связи почти не обнаружено.

Как это проверили

Учёные создали алгоритм, который предсказывает высоту тона по нейронной активности. У попугаев точность прогноза достигла 84% (R = 0.84). У амадин — почти ноль: R = -0.02.

Последствия открытия

Этот эксперимент показал: принципы организации речевых зон у человека и попугаев схожи. Обе системы используют нейроны, группирующиеся по акустическим признакам, а не по жёстким схемам. Это позволяет легко переиспользовать нейронные группы для создания новых звуков — ключ к обучению речи.

Благодаря амадинам стало понятно, почему некоторые виды не способны на имитацию: их мозг просто не "слышит" акустику на нейронном уровне.

Открытие открывает новые горизонты в лечении речевых нарушений — от заикания до афазии после инсульта.

Уточнения

Аку́стика (от греч. ἀκούω (аку́о) — слышу) — в узком смысле слова — учение о звуке, то есть о волнах плотности в газах, жидкостях и в твёрдых телах, слышимых человеческим ухом (диапазон от 16 Гц до 20 кГц), а в широком смысле — область физики, изучающая свойства упругих колебаний и волн от низких частот (условно от 0 Гц) до предельно высоких частот 10¹²-10¹³ Гц, их взаимодействия с веществом и применение полученных знаний для решения широкого круга инженерных проблем.